package org.balthie.demo.javax.crypto;

/**
 * Java byte数组与十六进制字符串互转
 * Java中byte用二进制表示占用8位，而我们知道16进制的每个字符需要用4位二进制位来表示。
 * 所以我们就可以把每个byte转换成两个相应的16进制字符，即把byte的高4位和低4位分别转换成相应的16进制字符H和L，并组合起来得到byte转换到16进制字符串的结果new
 * String(H) + new String(L)。
 * 同理，相反的转换也是将两个16进制字符转换成一个byte，原理同上。
 * 根据以上原理，我们就可以将byte[] 数组转换为16进制字符串了，当然也可以将16进制字符串转换为byte[]数组了
 */
public class Hex
{
    /**
     * 用于建立十六进制字符的输出的小写字符数组
     */
    private static final char[] DIGITS_LOWER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
            '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
            
    /**
     * 用于建立十六进制字符的输出的大写字符数组
     */
    private static final char[] DIGITS_UPPER = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
            '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };
            
    /**
     * 将字节数组转换为十六进制字符数组
     * 
     * @param data
     *            byte[]
     * @return 十六进制char[]
     */
    public static char[] encodeHex(byte[] data)
    {
        return encodeHex(data, true);
    }
    
    /**
     * 将字节数组转换为十六进制字符数组
     * 
     * @param data
     *            byte[]
     * @param toLowerCase
     *            <code>true</code> 传换成小写格式 ， <code>false</code> 传换成大写格式
     * @return 十六进制char[]
     */
    public static char[] encodeHex(byte[] data, boolean toLowerCase)
    {
        return encodeHex(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
    }
    
    /**
     * 将字节数组转换为十六进制字符数组
     * 
     * @param data
     *            byte[]
     * @param toDigits
     *            用于控制输出的char[]
     * @return 十六进制char[]
     */
    protected static char[] encodeHex(byte[] data, char[] toDigits)
    {
        int l = data.length;
        char[] out = new char[l << 1];
        // two characters form the hex value.
        for(int i = 0, j = 0; i < l; i++)
        {
            out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
            out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
        }
        return out;
    }
    
    /**
     * 将字节数组转换为十六进制字符串
     * 
     * @param data
     *            byte[]
     * @return 十六进制String
     */
    public static String encodeHexStr(byte[] data)
    {
        return encodeHexStr(data, true);
    }
    
    /**
     * 将字节数组转换为十六进制字符串
     * 
     * @param data
     *            byte[]
     * @param toLowerCase
     *            <code>true</code> 传换成小写格式 ， <code>false</code> 传换成大写格式
     * @return 十六进制String
     */
    public static String encodeHexStr(byte[] data, boolean toLowerCase)
    {
        return encodeHexStr(data, toLowerCase ? DIGITS_LOWER : DIGITS_UPPER);
    }
    
    /**
     * 将字节数组转换为十六进制字符串
     * 
     * @param data
     *            byte[]
     * @param toDigits
     *            用于控制输出的char[]
     * @return 十六进制String
     */
    protected static String encodeHexStr(byte[] data, char[] toDigits)
    {
        return new String(encodeHex(data, toDigits));
    }
    
    /**
     * 将十六进制字符数组转换为字节数组
     * 
     * @param data
     *            十六进制char[]
     * @return byte[]
     * @throws RuntimeException
     *             如果源十六进制字符数组是一个奇怪的长度，将抛出运行时异常
     */
    public static byte[] decodeHex(char[] data)
    {
        
        int len = data.length;
        
        if((len & 0x01) != 0)
        {
            throw new RuntimeException("Odd number of characters.");
        }
        
        byte[] out = new byte[len >> 1];
        
        // two characters form the hex value.
        for(int i = 0, j = 0; j < len; i++)
        {
            int f = toDigit(data[j], j) << 4;
            j++;
            f = f | toDigit(data[j], j);
            j++;
            out[i] = (byte) (f & 0xFF);
        }
        
        return out;
    }
    
    /**
     * 将十六进制字符转换成一个整数
     * 
     * @param ch
     *            十六进制char
     * @param index
     *            十六进制字符在字符数组中的位置
     * @return 一个整数
     * @throws RuntimeException
     *             当ch不是一个合法的十六进制字符时，抛出运行时异常
     */
    protected static int toDigit(char ch, int index)
    {
        int digit = Character.digit(ch, 16);
        if(digit == -1)
            throw new RuntimeException(String.format("Illegal hexadecimal character %s at index %s", ch, index));
        return digit;
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        String srcStr = "待转换字符串";
        String encodeStr = encodeHexStr(srcStr.getBytes());
        String decodeStr = new String(decodeHex(encodeStr.toCharArray()));
        System.out.println("转换前：" + srcStr);
        System.out.println("转换后：" + encodeStr);
        System.out.println("还原后：" + decodeStr);
    }
    
}
